Conmutación Ethernet

Transcripción

1 Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red Conmutación Ethernet Area de Ingeniería Telemática Grado en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación, 3º

2 Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red Puentes: por qué y para qué

3 Hemos visto: Hubs/Repetidores Unir segmentos Ethernet formando un solo dominio de colisión Exceder los límites de distancia y número de hosts conectados

4 Puentes Repetidores unen segmentos Ethernet a nivel físico un dominio de colisión Puentes unen segmentos Ethernet a nivel de enlace Idealmente de un dominio a otro reenvían solo las tramas dirigidas a estaciones del otro dominio Hub Hub Dominio de colisión Bridged Local Area Network Network Layer Puente Link Layer Hub! Hub! Physical Layer Hub Dominio de colisión Hub! Dominio de colisión

5 Hub! Hub Puentes : Cómo? Puente Hub! Hub! Dominio de colisión Dominio de colisión Reenvía las tramas dirigidas a estaciones conectadas a otro dominio No altera la trama (se mantienen las direcciones MAC origen y destino) Las colisiones no se propagan (dominios de colisión separados) Transparente para las estaciones Número entre dos estaciones no está limitado Pueden unir redes de diferente tecnología 802

6 Puentes: Por qué? Puente Hub! Hub! Hub Hub! Dominio de colisión Dominio de colisión LANs alejadas geográficamente que se desean unir Exceso de carga en una LAN y se quiere dividir Confiabilidad: limitar efectos de nodos defectuosos Seguridad: limitar efectos de NICs en modo promiscuo Problema: aumentan la latencia

7 Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red Learning Bridge

8 Learning Bridge Lista de direcciones MAC asociada a cada puerto También llamada Base de datos de filtrado (Filtering Database ) o CAM table ( Content Addressable Memory ) Cuando recibe una trama por un puerto: Apunta la dirección MAC origen asociándola en la tabla a ese puerto (si ya la tenía en la tabla actualiza el valor del puerto) Si la MAC destino es de broadcast hace inundación (flooding) o Si la MAC destino no está en la base de datos de filtrado hace inundación o Si la MAC destino está en la base de datos de filtrado envía por el puerto indicado salvo que sea el mismo puerto por el que la recibió If E0 MAC MAC PCA PCA E0 E1 PCC E1 MAC PCC PCB E2 PCD

9 Aging: Learning Bridge - Las entradas en la tabla envejecen - Se renueva el contador al recibir una trama de esa estación - Si caduca se elimina la entrada - Cambio de tarjeta - Reemplazamiento de host - Memoria finita! If E0 MAC MAC PCA PCA E0 E1 PCC E1 MAC PCC PCB E2 PCD

10 A B Ejemplo Puerto 1 Puerto 3 Puerto 2 D C E F Suceso Acción (reenvía por puertos ) Lista del puerto 1 Lista del puerto 2 Lista del puerto 3 Arranca el puente A envía a D D envía broadcast A envía a B E envía a A C envía a E A envía a B F envía a C B envía a A

11 Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red Ejemplo de conmunicación en una bridged LAN

12 Ejemplo Fund. Tec. Y Proto. de Red Máquinas con tablas vacías Vea qué sucede ante cada una de estas tramas: PC1 envía trama: src MAC PC1, dst MAC broadcast PC1 envía trama: src MAC PC1, dst MAC PC2 PC1 envía trama: src MAC PC1, dst MAC PC2 (igual que la anterior) PC2 envía trama: src MAC PC2, dst MAC PC3 PC1 envía trama: src MAC PC1, dst MAC PC3 PC1 envía trama: src MAC PC1, dst MAC PC2 PC3 envía trama: src MAC PC3, dst MAC PC2 PC1 S1 S2 S3 PC2 R1 S4 S5 S6 PC3

13 Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red Conmutadores

14 Conmutador Ethernet (switch, switching-hub) es un puente Los primeros puentes tenían pocos puertos (2) y reenviaban por software Un switch incluye una matriz de conmutación (arquitecturas variadas) Puede otorgar un camino conmutado interno independiente entre cada par de puertos para cada trama Los puertos pueden ser Full-Duplex (...) Puentes y conmutadores Input ports Output ports

15 Puentes y conmutadores Conmutador Ethernet (switch, switching-hub) es un puente Los primeros puentes tenían pocos puertos (2) y reenviaban por software Un switch incluye una matriz de conmutación (arquitecturas variadas) Puede otorgar un camino conmutado interno independiente entre cada par de puertos para cada trama Los puertos pueden ser Full-Duplex Y normalmente se emplea un puerto por estación y más de un switch

16 Switch vs Hub Cada pareja puede tener un canal dedicado con la capacidad total de la LAN Puede trabajar con multiples tramas al mismo tiempo Los puertos pueden ser Full-Duplex Hub Switch 10Mbps 10Mbps 10Mbps 10Mbps 10Mbps Medio compartido Capacidad total 10Mbps Medio conmutado Capacidad total Nx10Mbps

17 Conmutación asimétrica Permite conmutación asimétrica (diferentes velocidades en los puertos) Esto es imposible con un hub 100Mbps 10Mbps 10Mbps 10Mbps

18 Técnicas de conmutación Fund. Tec. Y Proto. de Red Store-and-forward Espera a recibir toda la trama Mayor latencia Dest Addr Src Addr EtherType Datos CRC Store-and-Forward

19 Técnicas de conmutación Fund. Tec. Y Proto. de Red Store-and-forward Espera a recibir toda la trama Mayor latencia Cut-through Una vez procesada la MAC destino Menor latencia Más errores Tipos: Rápida ( ) Libre de fragmentos Dest Addr Src Addr EtherType Datos CRC Conmutación Rápida Libre de fragmentos Store-and-Forward

20 Fundamentos de Tecnologías y Protocolos de Red Datasheet: Conmutador no gestionable